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以貼合技術(shù)來看,業(yè)界常用的方法有“口字膠貼合”與“全平面貼合”兩種。
口字膠貼合(又稱“框貼”、edgelamination、airbonding、airgap等),就是透過雙面膠,將觸控感應(yīng)面板(TouchSensorPanel;TSP)與保護(hù)玻璃層(CoverLens)的四邊貼牢,好處是作業(yè)容易、成本較低、技術(shù)門檻低,缺點(diǎn)則因?yàn)橹毁N四邊,中間會(huì)產(chǎn)生空氣層(airgap),經(jīng)由光線折射之后會(huì)產(chǎn)生疊影,畫面呈現(xiàn)效果稍差,較難引起手機(jī)/平板制造商的興趣。
而全平面貼合(又稱“面貼”、fulllamination、directbonding、opticalbonding、non-airgap),就是利用OCA(OpticallyClearAdhesive,固態(tài)透明光學(xué)膠)或OCR(OpticallyClearResin,液態(tài)透明光學(xué)膠),來進(jìn)行觸控面板與玻璃保護(hù)層的完全貼合。由于兩層板中完全密合,沒有任何縫隙與空氣層,因此能讓顯示面板的背光比較順利穿透玻璃表面,不會(huì)有光折射所產(chǎn)生的疊影情況,呈現(xiàn)出高輝度的高品質(zhì),同時(shí)還可以縮減整體厚度。
另外還有許多好處,像是熒幕不會(huì)進(jìn)灰塵,觸控模組也因與面板緊密結(jié)合讓強(qiáng)度有所提升,同時(shí)能有效降低顯示面板產(chǎn)生之雜訊對觸控訊號所造成的干擾。全平面貼合挾以上種種優(yōu)勢,成為近兩年來主流與高階手機(jī)/平板產(chǎn)品的最佳貼合解決方案。
全貼合技術(shù)剖析:良率是最大關(guān)鍵
雖說全貼合技術(shù)具備較佳的顯示效果,但其涂布材料與加工成本也相對較高。跟口字膠貼合整體成本相比,兩者大約有15%~20%左右的價(jià)差。
在良率方面,全貼合技術(shù)顯然沒有口字膠貼合高,且貼合面積越大,良率越低。加上現(xiàn)在的智慧型手機(jī)熒幕越來越大,對觸控模組業(yè)者來說,必須采購高精密度的貼合設(shè)備,才有效增加良率、提升毛利。因?yàn)樵谫N合的過程中,只要發(fā)生貼合瑕疵、OCR膠滲入面板或發(fā)生紫外線固化(UVCuring)不均等狀況,就會(huì)導(dǎo)致無法重工(rework),讓整塊面板報(bào)廢掉。
在貼合材料部份,目前主要有OCR和OCA兩種膠,皆有業(yè)者采用。而決定生產(chǎn)良率的因素,在于各業(yè)者的貼合技術(shù),以及其購入之貼合機(jī)的效能,必須做到膠性穩(wěn)定、貼合精準(zhǔn)度高、勻稱且無氣泡等要素,將觸控面板和保護(hù)玻璃無縫貼緊,才能算是良品。
兩種貼合技術(shù)的比較
口字貼(右)與全貼合(左)的光線透通結(jié)果比較
在實(shí)際案例中,5寸以下采用OCA的比較多,且貼合機(jī)普及,良率高、膠材又便宜,故許多智慧手機(jī)已采用全貼合技術(shù)。至于5~12寸則是小尺寸廠商沿用5寸的成功案例來生產(chǎn),良率普通。
而10~22寸中,比較適合用OCR來貼合,例如Sony的Bravia大尺寸電視,便是采用OCR來做全貼合,因?yàn)槠淠z材的特性與流動(dòng)性,能夠填充曲面、段差的要求。不過,OCA因?yàn)橛需F框間隙,故沒有滲膠的疑慮,且可透光區(qū)無限制。
在OCA或OCR全貼合制程步驟部份,OCA首先以軟對硬貼合機(jī),將OCA貼附于玻璃層,接著開始抽真空,以預(yù)防氣泡產(chǎn)生,接著運(yùn)到硬對硬貼合機(jī),將上玻璃層貼附于下玻璃層,然后進(jìn)入加壓脫泡機(jī)來去除氣泡即可,步驟簡單。
而OCR較復(fù)雜些,在全貼合設(shè)備中,先涂膠(將OCR水膠以魚骨圖案的方式涂布在玻璃層),然后翻轉(zhuǎn)壓合(上玻璃層翻過來,對位后壓合),接著進(jìn)行展膠(將OCR均勻延展到全平面),再來就是UV預(yù)固化(紫外線光源預(yù)固化上下玻璃層),最后進(jìn)入U(xiǎn)V機(jī)進(jìn)行最后一道程序,以紫外線光源將膠材全面性固化。
由于機(jī)器的效能顯著,促進(jìn)近兩年的全貼合面板良率提升,再加上一線行動(dòng)裝置品牌的導(dǎo)入使用,帶動(dòng)OGS與In-cell的市場需求急速上升,使GG和GF2等技術(shù)在高階終端裝置的市占率將會(huì)上升。
滲透率逐漸增加,全貼合將成主流
全貼合雖然成本較高,但其光學(xué)表現(xiàn)是口字貼無法比擬的,加上5寸以下全貼合良率高、技術(shù)純熟,因此許多手機(jī)大廠的主流與高階手機(jī)甚至平板產(chǎn)品,都開始采用全貼合面板,成為當(dāng)今主流解決方案。
在平板產(chǎn)品中,目前蘋果的iMac電腦采用了全貼合(該熒幕沒觸控功能,只將顯示面板和玻璃保護(hù)層做全貼合),iPhone4s也采用單玻璃全貼合的技術(shù);許多非蘋陣營的高階平板電腦,紛紛在全貼合的趨勢下,做出比iPad厚度更薄的產(chǎn)品。
至于非蘋陣營的Windows觸控平板/電腦部份,自2013年起就紛紛采OGS的架構(gòu),至于口字貼或全貼合的作法都有,視產(chǎn)品的定位來決定。
不過,由于尺寸越大(>14寸)的OGS口字貼產(chǎn)品,在手指按壓熒幕時(shí),其玻璃保護(hù)外層會(huì)向下微曲并貼近到顯示熒幕上,造成吸附現(xiàn)象,甚至出現(xiàn)類似電阻式觸控?zé)赡怀R姷呐nD環(huán)(NewtonRing,同心環(huán)繞的彩色光環(huán))現(xiàn)象,則大大影響了熒幕的光學(xué)品質(zhì)與畫面呈現(xiàn)的效果。
全貼合面板的維修費(fèi)用也高昂
以消費(fèi)者的角度來看,面對越來越多智慧型手機(jī)、平板、觸控筆電等產(chǎn)品,紛紛采用“全貼合”熒幕,能擁有較高的光穿透率、在強(qiáng)光下也有絕佳的可視度與對比度、具備抗磨耐損、防灰塵(甚至有些機(jī)種有防水設(shè)計(jì)),且機(jī)身更薄、觸控反應(yīng)更即時(shí)…等訴求,能夠?yàn)橄M(fèi)者帶來更好的使用體驗(yàn)。
然而全貼合面板強(qiáng)度比較薄弱,特別是手機(jī)的全貼合面板,是直接鑲在手機(jī)外面,不像筆電面板周遭還有A蓋硬殼保護(hù),當(dāng)使用全貼合面板的行動(dòng)裝置不小心手滑摔到地面上,尤其是熒幕直接碰撞到地面時(shí),整片熒幕摔破的機(jī)率很大,維修時(shí)必須將整片觸控面板+外層玻璃送回手機(jī)原廠更換,所費(fèi)不貲。
而坊間幾乎找不到所謂“副廠”的面板零件來做更換服務(wù),頂多就是拿原廠的零件來幫消費(fèi)者更換,價(jià)差也很有限。因?yàn)楦睆S無法獲取原廠的相關(guān)線路設(shè)計(jì)圖、調(diào)校韌體機(jī)器,或具備投資光罩切割玻璃的雄厚財(cái)力。
深圳市雙翌光電科技有限公司是一家以機(jī)器視覺為技術(shù)核心,自主技術(shù)研究與應(yīng)用拓展為導(dǎo)向的高科技企業(yè)。公司自成立以來不斷創(chuàng)新,在智能自動(dòng)化領(lǐng)域研發(fā)出視覺對位系統(tǒng)、機(jī)械手視覺定位、視覺檢測、圖像處理庫等為核心的20多款自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品。涉及自動(dòng)貼合機(jī)、絲印機(jī)、曝光機(jī)、疊片機(jī)、貼片機(jī)、智能檢測、智能鐳射等眾多行業(yè)領(lǐng)域。雙翌視覺系統(tǒng)最高生產(chǎn)精度可達(dá)um級別,圖像處理精準(zhǔn)、速度快,將智能自動(dòng)化制造行業(yè)的生產(chǎn)水平提升到一個(gè)更高的層次,改進(jìn)了以往落后的生產(chǎn)流程,得到廣大用戶的認(rèn)可與肯定。隨著智能自動(dòng)化生產(chǎn)的普及與發(fā)展,雙翌將為廣大生產(chǎn)行業(yè)帶來更全面、更精細(xì)、更智能化的技術(shù)及服務(wù)。